CN209486249U - 一种芯片测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种芯片测试装置，涉及半导体测试技术领域。该芯片测试装置包括机架、承载台、托盘、驱动机构及测试机构，承载台设置于机架上；托盘设置于承载台上，托盘上设置有多个与芯片的形状及大小相适配的定位槽；驱动机构与承载台连接，驱动机构被配置为驱动承载台平移及升降；测试机构设置于机架上并位于承载台的上方，测试机构被配置为测试定位槽内的芯片。测试芯片时，芯片可以通过吸笔放在定位槽内，无需镊子调整芯片的位置，芯片的定位精度高；芯片在测试过程中位置不会移动，避免芯片划伤，保证测试准确；驱动机构能够驱动承载台移动，从而使多个定位槽的芯片依次进行测试，提高测试效率。

Description

一种芯片测试装置

技术领域

本实用新型涉及半导体测试技术领域，尤其涉及一种芯片测试装置。

背景技术

在半导体行业中，应用于射频或微波的器件价格成本较高，外观图形设计较为复杂、易损。为保障产品的性能参数及出货外观，需要在器件分立后出货前进行电性能和外观验证。

对批量的分离后的单颗裸芯进行测试时，传统方法一般用镊子将单颗芯片依次放在测试装置的承载台上，操作过程中不仅容易导致芯片划伤、崩边及掉落，而且取放过程中动作缓慢，制约测试效率。目前，改用吸笔取放芯片，虽然比使用镊子在操作上便利很多，大大避免了芯片划伤、掉落的问题，但仍存在以下问题：

1、芯片的位置精度低。由于测试装置的承载台的精度和平整度很高，芯片在放在承载台上后，仍需要镊子的尖部芯片位置逐颗摆正，手动摆放的间距差异过大，且角度无法保障，需要多次操作；

2、芯片的位置无法固定。芯片在测试过程中，测试探针接触芯片后形成固定支点，由于平台过于平滑，芯片会随机转动，导致探针存在偏移，不仅影响测试效率，同时针尖容易划伤芯片表面；

3、测试效率低。由于批量测试的单颗裸芯数量多，芯片放置在承载台上后，无法以固定的间距和角度排列，无法实现快速批量测试；

4、损伤芯片。芯片直接与承载台接触，芯片的位置容易会发生移动，容易压伤或划伤芯片。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种芯片测试装置，可以提高芯片的定位精度及测试效率，避免损伤芯片。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种芯片测试装置，包括机架，所述芯片测试装置还包括：

承载台，所述承载台设置于所述机架上；

托盘，所述托盘设置于所述承载台上，所述托盘上设置有多个与芯片的形状及大小相适配的定位槽；

驱动机构，所述驱动机构与所述承载台连接，所述驱动机构被配置为驱动所述承载台平移及升降；及

测试机构，所述测试机构设置于所述机架上并位于所述承载台的上方，所述测试机构被配置为测试所述定位槽内的芯片。

其中，所述托盘的表面设置有绝缘涂层。

其中，所述绝缘涂层由聚四氟乙烯制成；

所述绝缘涂层的厚度为10-15μm。

其中，多个所述定位槽呈阵列排布。

其中，所述托盘的表面平整度小于50μm；所述托盘的表面粗糙度小于1μm。

其中，所述定位槽为矩形，所述定位槽的长度为所述芯片长度的1.1-1.15倍；所述定位槽的宽度为所述芯片宽度的1.1-1.15倍；所述定位槽的深度为所述芯片厚度的1.2-1.3倍。

其中，所述定位槽的侧壁倾斜设置，以使所述定位槽的开口外扩。

其中，所述驱动机构包括：

第一移动组件，设置于所述机架上；

第二移动组件，与所述第一移动组件的输出端连接；及

第三移动组件，所述第三移动组件与所述第二移动组件的输出端连接，所述承载台与所述第三移动组件的输出端连接，所述第一移动组件、所述第二移动组件和所述第三移动组件的输出端的移动方向两两垂直。

其中，所述芯片测试装置还包括：

控制器，所述控制器分别与所述驱动机构和所述测试机构电连接。

其中，所述测试机构包括：

探针，所述探针位于所述托盘上方；及

测试电路，所述测试电路与所述探针连接，所述测试电路被配置为当所述探针与所述芯片接触时导通。

有益效果：本实用新型提供了一种芯片测试装置。该芯片测试装置中承载台上设置有托盘，托盘上设置有多个用于放置芯片的定位槽，定位槽的大小和形状与芯片适配。测试芯片时，芯片可以通过吸笔放在定位槽内，无需镊子调整芯片的位置，芯片的定位精度高；芯片在测试过程中位置不会移动，避免芯片划伤，保证测试的准确；驱动机构能够驱动承载台移动，从而使多个定位槽的芯片依次进行测试，提高测试效率。

附图说明

图1是本实用新型提供的芯片测试装置的结构示意图；

图2是本实用新型提供的托盘的俯视图；

图3是本实用新型提供的定位槽的剖视图。

其中：

1、承载台；2、托盘；21、定位槽；22、绝缘涂层；23、安装孔；3、驱动机构；4、探针。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

本实施例提供了一种芯片测试装置，可以用于实验或研发过程中对批量的单颗裸芯进行测试。如图1所示，芯片测试装置包括机架、承载台1及测试机构。承载台1和测试机构均设置在机架上，且测试机构位于承载台1的上方。测试时，芯片可以通过吸笔放置于承载台1上，以便通过测试机构对芯片进行测试。可选地，测试机构可以包括测试电路及探针4。探针4连入测试电路内，当探针4与芯片上的指定测试点接触时，测试电路导通，从而测试芯片。

为了保证测试精度，承载台1的精度和平整度很高，导致芯片放置到承载台1上后位置精度无法保证，通过手持镊子调整芯片的位置容易损伤芯片，也无法保证相邻芯片之间的间距，导致无法批量对芯片进行测试，测试效率低。

为解决上述问题，本实施例中的芯片测试装置还可以包括托盘2，托盘2可以放置在承载台1上。为方便确认托盘2的放置位置，承载台1上可以通过标记划定托盘2的摆放区域。托盘2上设置有多个定位槽21，定位槽21的形状与芯片的形状相同，且尺寸可以稍大于芯片的尺寸，使得芯片放置在定位槽21内时芯片的位置固定，芯片位置的可偏移量小，从而提高芯片的定位精度，不需要通过镊子调整。芯片在测试时，探针4与芯片接触后，芯片的位置不变，有利于提高测试的准确度。

如图2所示，定位槽21可以与芯片的形状相同，例如均为方形。定位槽21的长度和宽度可以分别为芯片的长度和宽度的1.1-1.15倍，例如1.1倍、1.12倍、1.13倍、1.14倍、1.15倍。在保证芯片能够顺利放入定位槽21内的同时，减小芯片在定位槽21内的可移动距离，从而提高芯片的定位精度。

为避免定位槽21的深度多大而影响探针4与芯片接触，定位槽21的深度可以为芯片厚度的1.2-1.3倍，例如1.2倍、1.25倍、1.3倍。

由于测试时芯片的数量较多，为实现连续批量测试，托盘2上的多个定位槽21还可以呈阵列排布，使得芯片以一定的间距和规律分布。探针4在结束对某一定位槽21内的芯片的测试后，可以通过使托盘2或探针4移动固定步距后对下一定位槽21内的芯片进行测试，使得测试过程连续、效率高。托盘2上定位槽21的数量以及矩阵的行数和列数可以根据实际使用时需要测试的芯片数量设定。

由于承载台1的上方设置有测试机构，将芯片放入托盘2内或由托盘2内取出时的操作空间较小。为方便芯片的取放，测试前，可以将托盘2由承载台1上取出，放置到相对空旷位置，方便测试人员用吸笔将多个芯片放置在定位槽21内。放入芯片后，测试人员将托盘2放到承载台1上。测试完成后，再次将托盘2放到空旷位置，将测试后的芯片一一取出。

为方便移动托盘2，托盘2的两侧还可以设置有安装孔23，通过安装孔23安装移动把手，测试人员可以通过手持把手移动托盘2。

可选地，托盘2可以由铝、铝合金或不锈钢等材料制成。为避免平整度较差而影响芯片的定位精度，托盘2的表面平整度可以小于50μm，防止平整度过观察而影响芯片的位置精度，从而保证测试结果准确。

为避免托盘2表面的毛刺划伤芯片表面，托盘2的表面可以经过弱酸处理，取出表面明显的毛刺，避免芯片划伤，且托盘2的定位槽21内的表面粗糙度可以小于1μm，防止定位槽21的表面不够光滑而导致芯片不能够水平放置。

为进一步保护芯片，如图3所示，托盘2的表面还可以涂覆有一层绝缘涂层22。绝缘涂层22的表面光滑，无凸起，可以包裹托盘2表面的凸起颗粒或毛刺。可选地，绝缘涂层22可以由聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene，PTFE)材料制成。PTFE具有摩擦系统低的特点，可以避免芯片损伤。可选地，喷涂至托盘2表面的绝缘涂层22可以经过高温融化平坦处理，可以使定位槽21的表面更光滑，防止划伤芯片。

本实施例中，绝缘涂层22的厚度可以为10-15μm，例如10μm、11μm、12μm、13μm、14μm、15μm。

为使测试机构能够连续地测试托盘2上的多个芯片，芯片测试装置还可以设置有驱动机构3，驱动机构3可以使多个定位槽21内的芯片依次移动至测试机构中的探针4下方。

可选地，驱动机构3可以与承载台1连接，用于驱动承载台1水平移动以及升降。测试过程中，由于多个定位槽21呈阵列排布，驱动机构3可以按照固定布局移动承载台1，从而带动托盘2移动，不需要调整探针4的高度和位置，也不需要调整芯片的位置和角度，有利于提高测试效率。

具体地，驱动机构3可以包括第一移动组件、第二移动组件和第三移动组件。第一移动组件可以设置在机架上，其输出端可以连接第二移动组件。第二移动组件的输出端可以连接第三移动组件，第三移动组件的输出端连接承载台1。其中，第一移动组件、第二移动组件和第三移动组件的输出端的移动方向两两垂直。

可选地，本实施例中，第一移动组件的输出端沿第一方向水平移动，第二移动组件的输出端沿第二方向水平移动，且第一方向和第二方向垂直。可选地，第一方向可以与多个定位槽21形成的阵列中行的延伸方向相同，第二方向可以与阵列中列的延伸方向相同。第三移动组件的输出端沿竖直方向移动。通过第一移动组件、第二移动组件和第三移动组件的配合可以使每个定位槽21均能够移动至探针4的下方。

测试前，将托盘2放置到承载台1上后，探针4可以与托盘2上的某一定位槽21对准，例如托盘2顶角位置处的定位槽21。第三移动组件工作，将托盘2举升，使得该定位槽21内的芯片与探针4接触，以便进行检测。当该位置处芯片检测完成后，第三移动组件带动承载台1下降，使得芯片与探针4脱离。当探针4移出定位槽21后，第一移动组件工作，驱动承载台1沿第一方向移动固定步距，使得托盘2上同一行内相邻的定位槽21与探针4对齐。之后，第三移动组件工作，对测试该定位槽21内的芯片。重复上述步骤，当同一行内的芯片均检测完成后，第二移动组件工作，使得承载台1沿第二方向移动固定步距，以便测试下一行的芯片。

为方便驱动机构3和测试机构配合，芯片测试装置还包括控制器，控制器分别与驱动机构3和测试机构电连接，控制器在控制驱动机构3移动到位后，控制测试机构进行检测，并在每次检测完成后调整承载台1的位置。

为保证测试精度，在测试前还可以微调测试机构中探针4的位置，保证探针4位于指定的待测试位置处，从而提高测试精度。具体地，测试机构还可以设置有显微镜，显微镜可以放大探针4与待测试位置的位置误差，通过千分尺等精密调距结构调节探针4的位置，从而确保探针4的位置精度。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种芯片测试装置，包括机架，其特征在于，所述芯片测试装置还包括：

承载台(1)，所述承载台(1)设置于所述机架上；

托盘(2)，所述托盘(2)设置于所述承载台(1)上，所述托盘(2)上设置有多个与芯片的形状及大小相适配的定位槽(21)；

驱动机构(3)，所述驱动机构(3)与所述承载台(1)连接，所述驱动机构(3)被配置为驱动所述承载台(1)平移及升降；及

测试机构，所述测试机构设置于所述机架上并位于所述承载台(1)的上方，所述测试机构被配置为测试所述定位槽(21)内的芯片。

2.如权利要求1所述的芯片测试装置，其特征在于，所述托盘(2)的表面设置有绝缘涂层(22)。

3.如权利要求2所述的芯片测试装置，其特征在于，所述绝缘涂层(22)由聚四氟乙烯制成；

所述绝缘涂层(22)的厚度为10-15μm。

4.如权利要求1所述的芯片测试装置，其特征在于，多个所述定位槽(21)呈阵列排布。

5.如权利要求1所述的芯片测试装置，其特征在于，所述托盘(2)的表面平整度小于50μm；所述托盘(2)的表面粗糙度小于1μm。

6.如权利要求1所述的芯片测试装置，其特征在于，所述定位槽(21)为矩形，所述定位槽(21)的长度为所述芯片长度的1.1-1.15倍；所述定位槽(21)的宽度为所述芯片宽度的1.1-1.15倍；所述定位槽(21)的深度为所述芯片厚度的1.2-1.3倍。

7.如权利要求1所述的芯片测试装置，其特征在于，所述定位槽(21)的侧壁倾斜设置，以使所述定位槽(21)的开口外扩。

8.如权利要求1-7中任一项所述的芯片测试装置，其特征在于，所述驱动机构(3)包括：

第一移动组件，设置于所述机架上；

第二移动组件，与所述第一移动组件的输出端连接；及

第三移动组件，所述第三移动组件与所述第二移动组件的输出端连接，所述承载台(1)与所述第三移动组件的输出端连接，所述第一移动组件、所述第二移动组件和所述第三移动组件的输出端的移动方向两两垂直。

9.如权利要求1-7中任一项所述的芯片测试装置，其特征在于，所述芯片测试装置还包括：

控制器，所述控制器分别与所述驱动机构(3)和所述测试机构电连接。

10.如权利要求1-7中任一项所述的芯片测试装置，其特征在于，所述测试机构包括：

探针(4)，所述探针(4)位于所述托盘(2)上方；及

测试电路，所述测试电路与所述探针(4)连接，所述测试电路被配置为当所述探针(4)与所述芯片接触时导通。